Een nieuwe kijk op de planktoncyclus

Met een lidar – een soort radar uitgerust met lasers – werd de evolutie van het fytoplankton aan de Noordpool en de Zuidpool tien jaar lang gevolgd.

Fytoplankton, micro-organismen in de zee die hun energie halen uit zonlicht via fotosynthese, worden geschouwd als de basis van de voedselpiramide in de oceaan. Maar het belang van de minuscule diertjes gaat veel verder dan dat: omdat ze CO2 opnemen uit de atmosfeer zorgen ze er ook voor dat de bovenste oceaanlagen een belangrijke ‘sink’ zijn voor het koolstof dat op land wordt uitgestoten.

Om dat plankton beter te bestuderen lanceerde de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA in 2006, in samenwerking het Franse ruimtevaartagenschat CNES, de Calipso-satelliet. Die had een zogenaamde lidar aan boord: een soort radar uitgerust met lasers die hypernauwkeurig en van heel ver (vanuit de ruimte bijvoorbeeld) aan plaatsbepaling kan doen.

De satelliet werd onder andere gebruikt om de evolutie van het fytoplankton in de ijszeeën rondom de Noord- en de Zuidpool te monitoren. Wetenschappers hebben de metingen van 2006 tot 2015 nu samen gelegd om die evolutie beter te begrijpen.

Of het beter dan wel slechter gaat met het fytoplankton in de Noordelijke en Zuidelijke IJszee, daarover kunnen de onderzoekers nog niets zeggen. Maar wat ze wel hebben ontdekt is dat de planktoncyclus in realiteit anders verloopt dan de handboeken voorschrijven.

Het samenspel tussen het fytoplankton en de dieren die ervan moeten leven (walvissen bijvoorbeeld, maar ook zoöplankton zoals krill) blijkt immers veel elastischer dan gedacht. Tot nu toe dachten wetenschappers dat de typische bloei van een planktonpopulatie – die zelfs met het blote oog te zien is vanuit de ruimte – pas start als de groei van de populatie een bepaalde drempel heeft overschreden. En omgekeerd, dat de bloei pas stopt wanneer de groei helemaal in elkaar zakt ten gevolge van de massale consumptie door het zeeleven.

De metingen met de lidar tonen echter aan dat de bloei al zeer vroeg start, op een moment wanneer de groei van de planktonpopulatie zich nog maar pas heeft ingezet. De bloeiperiode start dus niet alleen veel eerder dan algemeen werd aanvaard, ze stopt opmerkelijk genoeg al op het moment dat de aanwas van plankton het grootst is, maar waarop de groei niet meer versnelt. De versnelling en niet de groeisnelheid van de planktongroei blijkt dus een sleutelrol te spelen in het opkomen en wegebben van de befaamde bloei.

De vorsers geven nog graag mee dat de klimaatwetenschap best weleens wat meer aandacht mag hebben voor de rol die fytoplankton speelt in de koolstofhuishouding in de poolgebieden – waar de klimaatopwarming zich het vroegst en het sterkst laat gelden. (sst)

Bron: Michael Behrenfeld, Oregon State University, Corvallis, VS in Nature Geoscience